Newsletter 04/2013 - Materialprüfungsanstalt Universität Stuttgart

Newsletter 04/2013
Newsletter 04/2013
Editorial
Mit diesem Newsletter stellt sich Ihnen die Abteilung „Erhaltung von Bauten und Anlagen“ der
MPA Universität Stuttgart mit ihren besonderen Aufgabenschwerpunkten und Möglichkeiten zur
Durchführung spezieller Prüfungen vor. Das Textband auf der rechten Seite gibt Ihnen einen
schnellen Überblick über die vorgestellten Themen.
Die Abteilung „Erhaltung von Bauten und Anlagen“ wird durch Herrn Dr. rer. nat. Friedrich
Grüner geleitet. Sie erreichen ihn unter der E-Mail-Adresse friedrich.gruener@mpa.unistuttgart.de
bzw. unter Tel.: 0711- 685-66750.
Die Abteilung „Erhaltung von Bauten und Anlagen“ verfügt über sehr gut ausgestattete
chemisch-technologische und chemisch-mineralogische Labore sowie über zahlreiche spezielle
Versuchseinrichtungen zur mechanischen Prüfung von Systemkomponenten und Ermittlung
genormter Eigenschaftswerte.
Hervorzuheben sind Prüfgeräte für die Gaschromatografie mit hochauflösender und niederauflösender
Massenspektrometrie (GC/HRMS und GC/LRMS) und mit Thermodesorption.
Weiterhin sind Kernresonanzspektrometrie (NMR), ein modernes Röntgen-diffraktometer
(XRD), ein modernes ESEM-EDX (Niedervakuum-Elektronenmikroskop mit energiedispersiver
Röntgenanalytik), ein Meerwasserversuchsstand auf der Insel Helgoland zur Langzeitauslagerung
für Korrosionsuntersuchungen und die magnetische Streufeldmessung zur
zerstörungsfreien Aufsuchung von Brüchen in Spannstählen in Verkehrsbauten vorhanden. Für
den mechanisch-technologischen Bereich stehen der Abteilung eine universale Prüfmaschine
für Zug- und Druckprüfungen mit optischen und mechanischen Dehnungsfühlern, und einer
optional einsetzbaren Klimakammer für Temperaturen von – 40°C bis +200 °C und Kräften bis
100kN zur Verfügung. Verschiedene Klimakammern, z.T. mit UV-, Ozonbelastung oder
Salzsprühnebel lassen vielfältige Umweltbedingungen simulieren und Bauteile künstlich altern.
Spezielle Einrichtungen sind auch für sportfunktionelle, schutzfunktionelle und technologische
Prüfungen von Sporthallenböden, Kunststoffbelägen, Prallwänden sowie für die Ballwurfsicherheit
von Einbauteilen in Sporthallen vorhanden.
Wichtige MPA-Veranstaltungen in 2013:
Auch die 39. Auflage des MPA Seminars, welches am 8. und 9. Oktober im Hotel Le Méridien
stattfand, hatte mit seiner Themen- und Vortragsauswahl wieder viele fachkundige Besucher,
darunter auch einige internationale Gäste, nach Stuttgart gelockt. An den zwei Veranstaltungstagen
fand ein reger fachlicher Austausch zwischen den Vertretern aus Industrie, Universitäten
und Verbänden statt. Details zu dieser Veranstaltung werden in Kürze in einem Extra-
Newsletter bekanntgegeben.
Vom 30. September – 1.Oktober 2013 fand in Kooperation mit der Studiengemeinschaft
Holzleimbau eine Veranstaltung mit 8 Schwerpunktvorträgen von eingeladenen und MPA-
Rednern zur Einführung der neuen europäischen Produktnorm EN 14080 für „Brettschichtholz,
Balkenschichtholz und Verbundbauteile aus BS-Holz“ statt. Die Veranstaltung wurde von 90
Teilnehmern aus Industrie und Wissenschaft besucht.
Vom 8.-10. Oktober 2013 fand die internationale RILEM-Konferenz „Material and Joints in
Timber Structures - Recent Developments of Technology“ mit 200 Teilnehmern aus 24 Ländern
statt. Die 75 Fachbeiträge und 3 Keynote-lectures gaben Einblick u.a. in die neuesten
Entwicklungen bei Klebstoffen und mechanischen Verbindungsmittel, innovativen holzbasierten
Compositeprodukten und der Laubholzverwendung.
Vom 14.- 17. Oktober fand die jährliche ISO TC 165 („Timber Structures“)-Sitzung bei der MPA
Universität Stuttgart statt. Das weltweit wichtigste Normungstreffen, das alle Holzbauprodukte
umfasst, wurde von 40 Besuchern aus Europa und insbesondere Amerika und Asien besucht.
Ihre MPA Universität Stuttgart
Prof. Dr.-Ing. H. Garrecht
Direktor
Die Verbreitung dieses Newsletters erfolgt über eine Mailingliste bzw. über die Homepage der MPA
Universität Stuttgart. Falls Sie unseren Newsletter künftig per E-Mail erhalten wollen, schicken Sie uns bitte
eine kurze Nachricht per E-Mail.
Ansprechpartner: Sabine Martens (Sabine.Martens@mpa.uni-stuttgart.de)
Inhalt:
Editorial 1
Akkreditierungen im
Referat „Kunststoff,
Beschichtungen und
Bitumen“ 2
Anwendung der NMR-
Spektroskopie zur
Charakterisierung von
Kunststoffen und deren
Abbauprodukte 3
Im Falle eines Falles …
MPA Stuttgart 4
DBU Projekt St.
Salvator 5
Erarbeitung von
Grundsätzen zur
Prüfung von
Prallwandsystemen in
Sporthallen
6
Prüfung der
Ballwurfsicherheit 6
Magnetische
Streufeldmessung 7
Forschungsprojekt MS
Store 8
Die Freibewitterungsprüfstände
auf der
Nordseeinsel Helgoland
8
Seite 1

Newsletter 04/2013
Akkreditierungen des Referats
Kunststoffe, Beschichtungen und Bitumen
Mit der am 24. April 2011 in Kraft getretenen EU-Bauproduktenverordnung (BauPVO) wurden
die Vorgaben des Beschlusses EU 768/2008 hinsichtlich der Anforderungen an die zu
notifizierenden Stellen neu festgelegt und durch das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt)
sowie nach DIN EN 45011 als Zertifizierungsstelle und als Kompetenznachweis für die
Notifizierung der Prüf- und Zertifizierungsstellen ab 01.07.2013 verbindlich vorgeschrieben.
Ansprechpartner für die
Prüfung von Produkten zur
Abdichtung aus Kunststoff
und Polymerbitumen ist
Dipl.-Ing. Ernst Willand
Das Referat „Kunststoffe, Beschichtungen und Bitumen“ ist durch die DAkkS als Inspektionsund
Zertifizierungsstelle für die werkseigene Produktionskontrolle (System 2+) für Produkte
nach den DIN EN 13707, 13969, 13967, 13969 und 14695, also für Abdichtungsbahnen aus
Kunststoffen und Polymerbitumen auf Dächern, Brücken, Parkdecks und an unterirdischen
Außenflächen von Bauwerken nach DIN EN 45011 akkreditiert.
Für Abdichtungsbahnen aus Kunststoff oder Polymerbitumen entsprechend dieser Normen, die
in ihrer Bauart von den in den Produktnormen DIN V 20.000-201, -202 und -203 geregelten
Anwendungstypen abweichen, besteht eine Zulassung des DIBt zur Erteilung eines
allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnisses (abP) auf der Grundlage der Bauregelliste A, Teil
2, Lfd.Nr. 1.4 und 2.37 sowie nach Teil 3. Lfd.Nr. 1.1 bis 1.3.
Durch die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) besteht auch eine Zulassung der Prüfstelle
nach ZTV-BEL-St für die Erteilung von Grundprüfzeugnissen neuer Abdichtungssysteme auf
Straßenbrücken aus Stahl. Sowie eine Zulassung zur Fremdprüfung von grundgeprüften
Abdichtungssystemen auf Beton- und Stahlbrücken.
Eine Akkreditierung durch die DAkkS als Prüflabor nach der DIN EN ISO/IEC17025 besteht seit
dem Jahr 2006 für Produkte der Bauwerksabdichtung aus Kunststoffen und Bitumen,
Dichtungsbahnen, Rohren und Halbzeugen aus Kunststoff und deren Verbindung untereinander
sowie von Geotextilien im vollen Umfang für von der BAM geforderten Prüfungen für Kunststoff-
Abdichtungen auf Deponien. Neu dazu gekommen ist im letzten Jahr eine Erweiterung auf das
Gebiet der Tunnelabdichtung und der Prüfung von Unterspannbahnen, Mauersperrbahnen und
Dampfsperrbahnen sowie in diesem Jahr neu dazu gekommen sind zahlreiche Prüfungen für
Brandschutzprodukte zum Abdichten und Verschließen von Fugen und Öffnungen im Brandfall
gemäß ETAG 026.
E-Mail:
ernst.willand@mpa.unistuttgart.de
Tel.: 0711/685-63351
Ansprechpartner für die
Beschichtungsprüfung und
für intumeszierende
Brandschutzprodukte ist
Dipl.-Ing. Ingo Stäudinger
Im diesem Referat befindet sich auch die einzige nach RAP-Stra zugelassene Prüfstelle für
Fugenfüllstoffe im Straßenbau in Baden-Württemberg. Geprüft werden können Voranstriche,
heiß-verarbeitbare Fugenmassen, Schmelzbänder, kalt-verarbeitbare Kunststoffmassen sowie
Fugenprofile und Unterfüllstoffe aus Kunststoff.
Newsletter 04/2013
Das Referat verfügt auch über die Baurechtliche Anerkennung durch das DIBt als Prüf-,
Überwachungs- und Zertifizierungsstelle für Bauprodukte mit allgemeiner bauaufsichtlicher
Zulassungnach§25Abs.1Nr.1für2.15(Beschichtungsstoffe zum Beschichten von Beton-,
Putz- und Estrichflächen in Auffangwannen und Auffangräumen für die Lagerung von Heizöl,
Kraftfahrzeuggetriebe- und ungebrauchten Verbrennungsmotorenölen sowie Gemische aus
gesättigten und aromatischen Kohlenwasserstoffen mit einem Aromatengehalt von ≤ 20 Masse-
% und einem Flammpunkt von > 55 °C), 22/1 (Dämmschichtbildende Baustoffe), 22/2 (Reaktive
Brandschutzsysteme), 22/6 (Ablationsbeschichtungen), 41.2/1 (Beschichtungen für Auffangwannen
und Ableitflächen), 41.2/2 (Innenbeschichtungen für Behälter und Rohre) und 14.3/3
(Leckschutzauskleidungen, steife Einlagen) der Landesbauordnung für Baden-Württemberg.
E-Mail:
ingo.staeudinger@mpa.uni
-stuttgart.de
Tel.: 0711/685-66785
Seite 2

Newsletter 04/2013
Anwendung der NMR-Spektroskopie zur
Charakterisierung von Kunststoffen und
deren Abbauprodukte
Untersuchungen zum Verhalten von Kunststoffen im Bauwesen setzen in vielen Fällen
detaillierte Kenntnisse über die chemische Zusammensetzung der verwendeten Kunststoffe
voraus.
Zu den wichtigsten instrumentell-analytischen Methoden zur Charakterisierung molekularer
Strukturen organischer Verbindungen zählt heute die NMR-Spektroskopie.
Auf dem Gebiet der Polymeralterung und Degradation stellt sie ein wichtiges Hilfsmittel zum
Verständnis der komplexen Zusammenhänge dar und kann zur Klärung der Schadensursachen
an Kunststoffen eingesetzt werden. Die NMR-Spektroskopie ermöglicht:
Ansprechpartner für die
chemische Analyse von
organischen Substanzen
und Polymeren Baustoffen
ist Dr. Vladimir Knjasev
‣ die qualitative Identifizierung der Art des eingesetzten Polymers
‣ die quantitative Untersuchung von Polymermischungen
‣ sowie die quantitative Bestimmung von Additiven, Degradations- und Abbauprodukten
der Polymere, und ggf. noch vorhandener Restmonomere
Im Folgenden soll an einem Beispiel der Einsatz dieser Methode vorgestellt werden:
zur Klärung der Schadenursache einer eingetretenen Vergilbung von Polycarbonat-Stegplatten.
Ursache der Vergilbung von Oberlichtern aus Polycarbonat-Stegplatten
E-Mail:
vladimir.knjasev@mpa.unistuttgart.de
Tel.: 0711/685-66765
Untersucht wurden die 1 H-NMR-Spektren von einer
CDCl3-Lösung des Kunststoffs aus dem vergilbten und
aus einem nicht vergilbten Bereich. Aus dem Vergleich
der Spektren ergab sich als Indikator für die Analyse
des vorliegenden Schadens das Verhalten eines
Multipletts bei 7.87 ppm, ein UV-Stabilisator (hier ein
2-Hydroxyphenylbenztriazole-Derivat). Im Vergleich zu
den unverfärbten Bereichen war in den stark verfärbten
und spröden Bereichen kein UV-Schutzmittel mehr
nachweisbar. Als Schadenursache wurde so mit der
NMR-Technik die ungleichmäßige Verteilung des UV-
Schutzmittels im Polycarbonat der PC-Stegplatten
erkannt.
Vergilbung der Oberlicht-Platten
Newsletter 04/2013
8.5 8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 ppm
0.01
0.11
0.16
10.45
10.00
0.03
0.17
0.01
7.5 7.0 ppm
0.11
0.16
10.45
10.00
0.03
1
H_NMR-Spektrum einer CDCl 3 -Lösung des Kunststoffs aus dem vergilbten Bereich
0.17
Stickstoff-gekühlte
NMR-Prüfkammer
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Newsletter 04/2013
Im Falle eines Falles … MPA Stuttgart
SWR>> Marktcheck checkt UHU
In den Sendungen mit den Titeln „Marktcheck“ und „Werbecheck“ berichtet SWR3 Fernsehen
über Firmen und Produkte aus Baden-Württemberg, die weit über die Landesgrenzen hinaus
bekannt sind und überprüft ob ihre Produktwerbung hält, was sie verspricht. Dazu überprüfte
die MPA-Stuttgart in einem Vergleichstest die Klebeleistung und den Einsatzbereich von UHU-
Alleskleber mit zwei Konkurrenzprodukten von Tesa und Pattex.
Einer am besten für alles?
Wie natürlich schon vermutet ergab der
Vergleichstest, dass die Alleskleber keineswegs
„alles“ in optimaler Weise miteinander verkleben
können - wozu sollte es sonst auch noch
Spezialklebstoffe der gleichen Firma geben. Von
den miteinander verklebten Stoffen aus dem
Bastelbereich (Pappe, Holz, Glas, Leder, Stoff,
Aluminium und Kunststoff) zeigte sich, wie auch
schon erwartet, dass sich die Alleskleber mit
nicht-saugenden Untergründen schwer tun und
das größte Fragezeichen hinter die Aussage der
Verklebung „der meisten Kunststoffe“ zu setzen
ist. Im Falle der Verklebung von Glas, Metall und
insbesondere von Kunststoffen und synthetischen
Geweben sollte man seine Ansprüche an die
Alleskleber doch eher zurücknehmen und am
besten erst mal Probeklebungen machen.
Am Kranhaken dem Stau entfliehen?
Unterschiedliche Klebeeigenschaften, fünf
Kurven für jeweils einen der drei Klebstoffe
Die beiden Filme des SWR
mit den Prüfbeiträgen der
MPA zum „Nachsehen“
gibt es in der SWR3-
Mediathek unter:
www.swr.de/marktcheck/
oder hier als direkte Links:
„Marktcheck checkt UHU“
und
„Wenn das Auto am Haken
hängt“
Klebestelle auf dem Dach
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In einem kurzen Werbespot für den neuen schnellfesten Acrylat-Klebstoff „UHU Strong&Safe“
wird eine elegante junge Frau gezeigt, die ihren tonnenschweren Geländewagen mit neun
Tröpfchen Klebstoff aus ihrem Handtäschchen aus dem Stau heben lässt. Dieser Werbespot
reizte das SWR-Fernsehen zu einer Überprüfung der Werbeaussage in der Hoffnung auf
möglichst ähnlich spektakuläre Bilder wie in dem kurzen Werbespot.
Die Bildausbeute erwies sich dann aber leider für das Fernsehen als sehr enttäuschend, da der
Klebstoff trotz sorgfältigster Vorbereitung der Klebeflächen nach 90 min nur ca. 5% der
versprochen Klebekraft erreichte. Das Auto blieb völlig ungerührt von dem aufgebotenen
Schwerlastkran an Ort und Stelle stehen. Die Klebestelle war beim Abriss noch feucht.
Wenigstens konnte dann noch in einem idealisierten Vergleichsversuch im Prüflabor an zwei
verklebten massiven Metallstempeln nachgewiesen werden, dass nach 24h Trockenzeit die
zum Anheben des PKW´s notwendige Kraftübertragung rein theoretisch gegeben ist, allerdings
wohl kaum in Verbindung mit dem weichen Blechdach des PKW.
fertige Verklebung
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Newsletter 04/2013
Die Felsenkapelle St. Salvator, Schwäbisch
Gmünd
St. Salvator in Schwäbisch Gmünd wurde 1617 – 1621 durch Kaspar Vogt als natürliche
Felsenkirche oberhalb von Schwäbisch Gmünd in eine obere und untere Kapelle ausgebaut.
Die Wandoberflächen in der oberen Felsenkapelle zeigen eine bildliche Reliefdarstellung aus
dem Leben Christi (Ölbergdarstellung, entstanden 1620). Diese in Deutschland einzigartige
Darstellung ist direkt aus dem Felshang herausgearbeitet, der aus Stubensandstein des
mittleren Keupers besteht. Die Steinoberflächen der figürlichen Bereiche und die Wandoberflächen
der Felsenkapelle sind zunehmend von Verwitterungsvorgängen bedroht. Vor allem
Feuchtigkeit, darin gelöste Salze und mikrobieller Befall setzen den Oberflächen zu. Sie
beginnen ab zu sanden und zu bröckeln, zudem haben sich in Teilbereichen schwarze Krusten
gebildet. Das Referat Denkmalschutz beteiligt sich an dem von der Deutschen Bundesstiftung
Umwelt geförderten Projekt (DBU) mit dem Ziel einer Musterkonservierung der Felsenkapellen
als exemplarische Restaurierung von dauerfeuchten Natursteinobjekten mit
materialtechnischen Untersuchungen. Neben zerstörungsfreien vor-Ort Untersuchungen (wie
der Einsatz der Time Domain Reflectometry (TDR) um die Verteilung der
Mauerwerksfeuchtigkeit und Salzverteilung festzustellen) kommen zahlreiche
Laboruntersuchungen zum Einsatz (z.B. Polarisationsmikroskopie, ESEM-Analysen,
Röntgenbeugung (XRD), Röntgenfluoreszenz (XRF), Ionenchromatographie (IC), Messungen
der kapillaren Wasseraufnahme, Wasserdampfdiffusion, usw.). Diese Untersuchungen dienen
als Grundvoraussetzung für die Musterkonservierung, bzw. für die Entwicklung des neuen
Festigungsmittels.
Generell unterstützt und begleitet das Referat Denkmalschutz Restauratoren und
Konservatoren (z.B. Landesamt für Denkmalpflege, RP Stuttgart) bei zahlreichen Maßnahmen
mit naturwissenschaftlichen Untersuchungen: Identifikation von historischen und modernen
Baustoffen, Erarbeitung von Maßnahmen, Entwicklung von Reparatur- und Konservierungsmaterialien,
Begleitung von Salzreduzierungsmaßnahmen, Unterstützung bei der Auswahl von
Ersatzmaterialien.
Ansprechpartner für das
Referat Denkmalschutz ist
Dr. Friedrich Grüner
E-Mail:
friedrich.gruener@mpa.uni
-stuttgart.de
Tel. 0711/ 685 66750
Ansprechpartner für das
DBU – Projekt St. Salvator
ist Dr. Judit Zöldföldi
E-Mail:
judit.zoeldfoeldi@mpa.unistuttgart.de
Tel.:0711/ 685 60241
Newsletter 04/2013
Bild 1: a) Ölbergrelief in der oberen St. Salvator Kapelle in Schwäbisch Gmünd, b) Details mit
zerstörten Reliefhöhen, c) Feuchtigkeitsverteilung in Höhenprofilen mittels vor-Ort TDR
Messungen, d) Identifikation der Bestandteile des Stubensandsteines mittels Polarisationsmikroskopie,
e) Beurteilung des Festigungserfolges mittels REM-Analyse
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Newsletter 04/2013
Erarbeitung von Grundsätzen zur Prüfung von
Prallwandsystemen in Sporthallen
Dieser Prüfgrundsatz wird von dem Referat in Zusammenarbeit mit der FG Bildungswesen und dem
Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA), St. Augustin
erarbeitet. Zur Verminderung von Verletzungsgefahren durch Aufprall müssen die Innenseiten der
Hallenstirnwände von Schul-Sporthallen bis zu 2m Höhe mit nachgiebigem Material abgedeckt
werden. Unfälle mit Verletzungsfolgen können durch diese Maßnahme vermindert werden. Da für
Prallschutzsysteme in Sporthallen keine aktuellen Prüfkriterien und keine Prüfverfahren vorhanden
sind, soll dieser Prüfgrundsatz alle wichtigen Kriterien zur Durchführung einer Prüfung enthalten.
Herstellern und Betreibern von Sportstätten wird hiermit eine Grundlage für die sicherheitstechnische
Prüfung gegeben. Mit dem an der MPA-Stuttgart entwickelten Prüfgerät zur Messung
der Aufprallminderung (KA horiz.) ist es möglich, Messungen Vorort, im eingebauten Zustand der
Prallwandsysteme sowie im Labor durchzuführen. Prüfgerät und Prüfverfahren sind bereits als
MPA-Hausverfahren DAkkS-akkreditiert.
Ansprechpartner für
Prüfungen an
Sporthallenböden,
Kunststoffflächen und
Tennisbelägen ist Dipl. Ing.
Rainer Wellhäußer
E-Mail:
rainer.wellhaeusser@mpa.
uni-stuttgart.de
Tel. 0711/ 685 63371
Ansprechpartner für
Ballwurfsicherheit und
Prüfungen an Prallwänden
ist Johannes Schmid
Das Bild links zeigt die Prüfung in einer Sporthalle und das Bild rechts die Prüfung im Labor
E-Mail:
johannes.schmid@mpa.uni
-stuttgart.de
Tel.:0711/ 685 62739
Prüfung der Ballwurfsicherheit
Newsletter 04/2013
Die Prüfung der Ballwurfsicherheit erfolgt nach der DIN 18 032, Teil 3 1997-04, Prüfung von
Wand- und Deckenelementen mit dem Ballschussgerät Stuttgart. Die Konstruktionen werden mit
einem Handball unter verschiedenen Winkeln mit einer Auftreffgeschwindigkeit von 16,5 m/sec
bzw. 23,5 m/sec beschossen.
Wandelemente werden zusätzlich 12 mal mit dem Hockeyball unter verschiedenen Winkeln mit
einer Auftreffgeschwindigkeit von 18,0 m/sec beschossen. Alle Bauelemente, die in Sporthallen
eingebaut werden, müssen dieses Prüfverfahren durchlaufen. In unserem Labor gibt es die
Möglichkeit sowohl Decken- als auch Wandelemente und Einbauelemente auf unterschiedlichen
Unterbauten zu installieren. Prüfungen der Stoßfestigkeit von Unterdecken nach EN 13964
können ebenfalls durchgeführt werden.
Herr Dipl.-Ing. Wellhäußer ist zudem Mitglied in zahlreichen nationalen und internationalen
Gremien, unter anderem in: CEN/TC217, CEN/TC217/WG2, CEN/TC217/WG6, CEN/TC217/WG
11, RAL-GZ 942, RAL-GZ 943/1, ISSS, ITF Technical Group, FIBA Flooring Committee, IAAF
Stadium Group, DGUV Projektgruppe "Prallschutzwände".
Schadensbild nach
Beschuss mit Hockeyball
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Newsletter 04/2013
Magnetische Streufeldmessung
Die Streufeldmessung ist ein Verfahren, das im Referat Korrosion,
Korrosionsschutz zur zerstörungsfreien Detektion von Spannstahlbrüchen in
Spannbetonbauteilen eingesetzt wird. Bei diesem Verfahren wird die
(ferromagnetische) Bewehrung durch ein aufgeprägtes äußeres Magnetfeld
aufmagnetisiert und verursacht somit ein magnetisches Streufeld. Brüche der
Spannstähle stellen Anomalien im Streufeld dar, die mittels Magnetsonden
(z.B. Hall-Sensoren) gemessen und damit detektiert werden können.
Die Anwendungsmöglichkeiten der Streufeldmessung sind breit gefächert. Sie
reichen von der Untersuchung von Brücken (vgl. Bild unten), über
Dachkonstruktionen in Binder- oder Schalenbauweise bis hin zu Silotürmen,
Bunkern sowie Kragarmkonstruktionen. Jedoch kam es in der Vergangenheit
auch zur Detektion von Bewehrungslücken an Unterwasserbauwerken und zur
Detektion unzulässig eingebauter Haustechnik (ferritische anstatt austenitische
Rohrleitungen), um nur einige Beispiele zu nennen.
Die Streufeldmessanlage der MPA Universität Stuttgart ist mit
unterschiedlichen Schienensystemen sowie Prüfköpfen sehr flexibel und
modular einsetzbar. Die Messeinsätze werden jeweils an die örtlichen
Gegebenheiten angepasst, wodurch stets bestmögliche Ergebnisse erzielt
werden.
Ansprechpartner für die
Prüfung und Untersuchung
mit magnetischer
Streufeldmessung ist Dr.
Gottfried Sawade
E-Mail:
gottfried.sawade@mpa.uni
-stuttgart.de
Tel.: 0711/685-63364
Newsletter 04/2013
Einsatz der magnetischen Streufeldmessanlage der MPA Universität Stuttgart zur
Detektion von Spannstahlbrüchen auf einer Autobahnbrücke. Ein gebrochenes Spannglied
wird durch ein lokales Maximum des magnetischen Streufeldes detektiert.
Geöffnetes Hüllrohr mit
Spannstahlbruch in einer
Spannbetonbrücke
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Newsletter 04/2013
Forschungsprojekt MS Store:
Untersuchung des Korrosionsverhaltens
von Stählen in heißen Salzschmelzen
Ansprechpartner für die
Prüfung und Untersuchung
von Korrosionsschäden ist
Dipl.-Ing. Willibald Beul
Im Referat Korrosion und Korrosionsschutz werden derzeit in einem von mehreren
Bundesministerien im Rahmen der Förderinitiative „Energiespeicher“ unterstützten
Kooperationsprojekts Forschungsarbeiten zum Korrosionsverhalten von Stählen in heißen
Salzschmelzen durchgeführt. Projektpartner und -koordinator ist das Deutsche Zentrum für
Luft- und Raumfahrt e.V..
Heiße Salzschmelzen dienen in Solarthermiekraftwerken derzeit vor allem als Speichermedium
für die thermische Energie, zukünftig sollen sie auch verstärkt als Wärmeträgermedium
in den Rohrleitungssystemen genutzt werden. Über die Korrosionsmechanismen
von Metallen in Salzschmelzen ist jedoch weit weniger bekannt als über die
Korrosion in wässrigen Lösungen bei hohen Temperaturen.
Ziel der Arbeiten im Referat für Korrosion und Korrosionsschutz ist die Analyse der bisher
wenig erforschten Korrosionsphänomene von Stählen in heißen Salzschmelzen und daraus
resultierend die Identifizierung geeigneter Konstruktionsmaterialien im Hinblick auf ihre
Korrosionsbeständigkeit. Hierzu wird ein neues Labor eingerichtet, das die Möglichkeit bietet,
das Korrosionsverhalten über Auslagerungsversuche in heißen Salzschmelzen bei
Temperaturen bis zu 560°C zu untersuchen. Die Aufnahme zeigt Korrosionserscheinungen
auf der Oberfläche von 16Mo3 nach Auslagerung in KNO 3 /NaNO 3 -Schmelze bei 350°C.
E-Mail:
willibald.beul@mpa.unistuttgart.de
Tel.: 0711/685-66703
Die Freibewitterungsprüfstände auf der
Nordseeinsel Helgoland
6Mo3 nach Auslagerung
Newsletter 04/2013
Seit Mitte 1999 verfügt das Referat Korrosion, Korrosionsschutz über einen
Atmosphärenstand und einen Meerwasserversuchsstand auf der Insel Helgoland. Diese
Stände ermöglichen Prüfungen in Meeresatmosphäre und in der Spritzwasser-,
Wechseltauch- und Dauertauchzone des Meeres und eignen sich besonders gut für
Korrosions- und Korrosionsschutzuntersuchungen an Proben und Bauteilen.
Beschleunigte oder Kurzzeitkorrosionsprüfungen sind zum schnellen Feststellen von
Schwachstellen, Poren und Schäden in organischen Beschichtungen und anorganischen
Überzügen als Korrosionsschutzprüfungen oder zum Vergleich von Proben mit dem gleichen
Korrosionsschutzsystem. Zur Vorhersage der Langzeit-Korrosionsbeständigkeit von
metallischen Überzügen oder Beschichtungen in bestimmten atmosphärischen Umgebungen
sind solche Laborversuche nicht geeignet, weil sich die Korrosionsbeanspruchung bei solchen
Prüfungen deutlich von der in der Praxis unterscheidet. Die einzige Möglichkeit die
Dauerhaftigkeit von Werkstoffen bzw. metallischer Überzüge in verschiedenen Medien oder
Atmosphären abzuschätzen, sind Freibewitterungsversuche in den jeweiligen Medien und
Atmosphären für mehrere Jahre. Deshalb betreibt das Referat Korrosion, Korrosionsschutz
auf Helgoland zwei Freibewitterungsprüfstände:
Atmosphärenprüfstand (für Atmosphären der Korrosivitätskategorie C3 – C4 nach DIN EN ISO
12944-2),
Meerwasserversuchsstand mit Prüfflächen in Spritzwasserzone, Wechseltauchzone und
Dauertauchzone (für den Offshore Bereich / Korrosivitätskategorie C5-M bzw. CX nach ISO
9223).
Meerwasserversuchsstände
Vorschau:
Erscheinungstermin des
nächsten
Newsletters:15.01.2014
Es stellt sich dann die Abt.
Beanspruchungsanalysen
(Leitung: Hr. von Mirbach)
vor.
Seite 8